CN207457625U - 消散斑装置、激光光源及激光投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种消散斑装置、激光光源及激光投影系统，消散斑装置包括分别位于激光束光路的波片和透射片，波片与透射片折射率相近且相邻侧紧贴设置，波片布置为入射面使部分入射激光束通过，透射片布置为入射面使其余入射激光束通过，部分入射激光束占入射激光束的25％‑75％。本实用新型可消除激光散斑现象，并避免在消除激光散斑现象时产生杂散光。

Description

消散斑装置、激光光源及激光投影系统

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域。更具体地，涉及一种消散斑装置、激光光源及激光投影系统。

背景技术

激光光源具有单色性高、相干性高、方向性高、亮度高等特点。激光光源作为投影系统的光源时，由于激光的高相干性会造成激光束自身产生光斑干涉(自相干)，激光束产生自相干的条件是：激光频率相同、振动方向一致和相位差恒定。光斑干涉会导致在激光出射光斑旁边形成亮度不均匀的杂光，称为激光散斑，激光散斑现象会影响投影的成像效果。

因此，需要提供一种可通过改变部分激光束的振动方向消除激光散斑现象的消散斑装置、激光光源及激光投影系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消散斑装置、激光光源及激光投影系统，以通过改变整体激光束中部分激光束的偏振态消除激光散斑现象。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型公开一种消散斑装置，包括分别位于激光束光路的波片和透射片，所述波片与透射片折射率相近且相邻侧紧贴设置，所述波片布置为入射面使部分入射激光束通过，所述透射片布置为入射面使其余入射激光束通过，所述部分入射激光束占入射激光束的25％-75％。

优选地，所述部分入射激光束占入射激光束的50％。

优选地，所述波片为半波片。

优选地，所述波片与透射片的相邻侧粘接固定。

优选地，所述波片为矩形、半圆形或半椭圆形波片，相应的，所述透射片为矩形、半圆形或半椭圆形透射片。

优选地，所述波片为中间开孔的环形波片，所述透射片为与所述开孔形状匹配的透射片。进一步优选地，所述波片为中间具有中心对称形状开孔的环形波片。进一步优选地，所述波片为中间具有圆形开孔的环形波片。

本实用新型还公开一种激光光源，包括出射激光束的激光器，还包括上述消散斑装置。

本实用新型还公开一种激光投影系统，包括上述激光光源。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述技术方案通过波片改变整体激光束中部分激光束的振动方向(或者说偏振态)消除激光散斑现象，从而消除了激光散斑现象对激光成像画面的影响。进一步，本实用新型所述技术方案通过透射片避免在激光束未垂直入射进波片的入射面时由于波片的侧面对激光束的折射造成的杂散光，从而消除了可能出现的杂散光对激光成像画面的影响。另外，本实用新型所述技术方案体积小、结构简单、可靠性高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出消散斑装置的剖面图。

图2示出只采用波片而未采用透射片的剖面图。

图3示出采用一种替代方式的消散斑装置的剖面图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例提供的消散斑装置，包括分别位于激光束光路的波片100和透射片200，波片100与透射片200折射率相近，波片100与透射片200相邻侧紧贴设置，波片100布置为波片100的入射面使部分入射激光束通过，透射片200布置为透射片200的入射面使其余入射激光束通过，部分入射激光束占入射激光束的25％-75％，即波片100的入射面通过的部分入射激光束占整体入射激光束的25％-75％，且对应的是，透射片200的入射面通过的其余入射激光束占整体入射激光束的75％-25％。

通过本实施例提供的消散斑装置，一方面，通过波片100的入射面的部分入射激光束由波片100改变了振动方向(或者说偏振态)，而通过透射片200的入射面的其余激光束或者说未通过波片100的入射面的其余激光束未改变振动方向(或者说偏振态)。因此，本实施例提供的消散斑装置将入射激光束分为两部分振动方向(或者说偏振态)不同的激光束，而由于两部分激光束的振动方向(或者说偏振态)不同，两部分激光束之间不会形成干涉，因此也就消除了入射激光束的激光散斑现象，从而消除了激光散斑现象对激光成像画面的影响。另一方面，如果只设置波片100而未设置透射片200，当入射激光束未垂直入射进波片100的入射面时，会有一部分激光束由波片100的侧面入射，如图2所示。由波片100的入射面入射的部分激光束经过波片100的入射面和出射面的两次折射后，其光路传播方向并未改变。但是，由波片100的侧面入射的一部分激光束在经过波片100的侧面时产生折射的角度与由入射波片100的入射的部分激光束在经过波片100的入射面时产生折射的角度不同，导致由波片100的侧面入射的一部分激光束经过波片100的出射面的再次折射后，出射方向发生偏转，导致整体激光束出现杂散光，影响整体激光束的合束并对对激光成像画面造成影响。而通过如图1所示的本实施例提供的消散斑装置，当入射激光束未垂直入射进波片100的入射面时，由于波片100与透射片200相邻侧紧贴设置，由波片100的侧面入射的一部分激光束先经过透射片200的入射面和侧面的两次折射，由于波片100与透射片200折射率相近，这一部分激光束在经过波片100的出射面的再次折射后出射方向不会发生偏转，即与其他部分激光束相同，也就是，本实施例提供的消散斑装置出射的整体出射激光束与入射进本实施例提供的消散斑装置的整体入射激光束光路传播方向相同。因此，本实施例提供的消散斑装置避免了在激光束未垂直入射进波片100的入射面时由于波片100的侧面对激光束的折射造成的杂散光，从而消除了可能出现的杂散光对激光成像画面的影响。

在具体实施时，部分入射激光束占入射激光束的50％。这样可改变整体入射激光束中一半激光束的偏振态，使得整体入射激光束未改变偏振态的部分激光束和改变了偏振态的部分激光束各占整体入射激光束的一半，消除入射激光束的激光散斑现象的效果更佳。

在具体实施时，波片100为半波片。这样可使得改变偏振态的部分激光束与未改变偏振态的其余激光束之间的振动方向垂直，消除入射激光束的激光散斑现象的效果更佳。例如，当入射激光束为S态线偏振光束时，改变偏振态的部分激光束变为P态线偏振光，未改变偏振态的其余激光束还是S态线偏振光束，因为P态线偏振光束和S态线偏振光束的振动方向互相垂直，两者之间不会形成干涉，因此也就消除了入射激光的激光散斑现象。同理，当入射激光束为P态线偏振光时，入射激光束的部分激光转变为S态线偏振光，同样可消除入射激光的激光散斑现象。

在具体实施时，波片100与透射片200的相邻侧粘接固定。

在具体实施时，作为一种优选的方式，波片100为矩形、半圆形或半椭圆形波片，相应的，透射片200为矩形、半圆形或半椭圆形透射片，即波片100和透射片200均为矩形，或两者均为半圆形(半圆形的平面侧紧贴设置)，或两者均为半椭圆形(半椭圆形的平面侧紧贴设置)。当然，上述优选的形状是为了便于制备及便于波片100和透射片200紧贴设置，除上述优选的形状之外，波片100和透射片200也可以是其他形状，两者的形状也可以不同。

在具体实施时，作为另一种优选的方式，波片100为中间开孔的环形波片，透射片200为与该开孔形状匹配的透射片，本领域人员可以理解的是，此时“波片100与透射片200相邻侧紧贴设置”意味着环形波片的开孔的内侧表面与与开孔匹配的透射片的外侧表面紧贴设置。进一步优选地是，波片100为中间具有中心对称形状开孔的环形波片，相应的，透射片200为与该中心对称形状开孔形状匹配的中心对称形状透射片。更为优选地是，如图3所示，波片100为中间具有圆形开孔的环形波片，相应的，透射片200为与该圆形开孔形状匹配的圆形透射片。

在具体实施时，该消散斑装置还可包括位于波片100和透射片200的出射光路上的光阑。进一步，波片100和透射片200均与光阑在光路方向上紧贴设置，这样使得光阑的限制入射激光束的效果更佳，且使得消散斑装置的小型化成为可能，可节省空间、减小装置的整体体积。

进一步，本实施例提供了一种激光光源，包括出射激光束的激光器和上述消散斑装置，激光器出射的激光束经过上述消散斑装置后即可消除激光散斑现象。

进一步，本实施例还提供了一种包括上述激光光源的激光投影系统。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种消散斑装置，其特征在于，包括分别位于激光束光路的波片和透射片，所述波片与透射片折射率相近且相邻侧紧贴设置，所述波片布置为入射面使部分入射激光束通过，所述透射片布置为入射面使其余入射激光束通过，所述部分入射激光束占入射激光束的25％-75％。

2.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述部分入射激光束占入射激光束的50％。

3.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片为半波片。

4.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片与透射片的相邻侧粘接固定。

5.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片为矩形、半圆形或半椭圆形波片，相应的，所述透射片为矩形、半圆形或半椭圆形透射片。

6.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片为中间开孔的环形波片，所述透射片为与所述开孔形状匹配的透射片。

7.根据权利要求6所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片为中间具有中心对称形状开孔的环形波片。

8.根据权利要求7所述的消散斑装置，其特征在于，所述波片为中间具有圆形开孔的环形波片。

9.一种激光光源，包括出射激光束的激光器，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的消散斑装置。

10.一种激光投影系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的激光光源。